[发明专利]一种聚磷腈及其制备方法及应用

说明书

本发明涉及阻燃剂技术领域，提供了一种聚磷腈及其制备方法。所述聚磷腈的制备方法是采用2,4,6‑三溴苯酚、氢氧化钠与线性聚二氯磷腈为原料，先通过2,4,6‑三溴苯酚与氢氧化钠反应生成2,4,6‑三溴苯酚钠，再由2,4,6‑三溴苯酚钠与线性聚二氯磷腈反应生成聚磷腈。制备方法工艺简单，易于控制，对生产设备要求不高，适用于工业化大规模生产。本发明制备的聚磷腈与高分子材料相容性好，并具有优良的阻燃性果，可用作多种高分子材料的阻燃剂。

技术领域

本发明涉及阻燃剂技术领域，更具体地说，是涉及一种聚磷腈及其制备方法及应用。

背景技术

高分子材料具有质轻、隔热性和电绝缘性好、力学性能优良等特点，是材料中目前最具有代表性的、最有发展前途的一大类，在现代生活中的应用也越来越广。但相对于无机材料和金属材料，高分子材料容易燃烧，其氧指数一般低于21％，且在燃烧过程中往往会产生大量的有害气体和烟雾，高分子材料的易燃性特点会带来潜在的安全性问题。

添加阻燃剂是提高高分子材料阻燃性能的有效方法之一。聚磷腈类阻燃剂是对生物无害、对环境无污染的新型阻燃剂，是一类由磷氮单双键交替排列形成骨架、侧链由无机或有机基团组成的高分子物质，主要包括环状聚磷腈和线性聚磷腈两大类。其中六氯环三磷腈及其衍生物的合成及应用已经被广泛研究，例如六苯氧基环三磷腈等。线性聚磷腈及其衍生物因具有稳定的主链结构和多变的侧基种类，为其在多功能、高性能材料方面的应用提供理论基础，利于开发出适用于不同应用场合的新型阻燃材料。但现在对线性聚磷腈及其衍生物在阻燃剂方面的研究较少，且现有的线性聚磷腈的阻燃效果并不理想。因此，开发新型高阻燃性的线性聚磷腈具有十分重要的意义。

发明内容

本发明为了寻找新型的线性聚磷腈阻燃剂，经过广泛深入的研究，制备了一种具有优良阻燃效果的聚磷腈，并且研究了所述聚磷腈作为阻燃剂在聚合物中的应用。

本发明的一个目的是提供一种聚磷腈。

本发明的另一个目的是提供上述聚磷腈的制备方法。

本发明的另一个目的是提供上述聚磷腈作为阻燃剂在聚合物阻燃中的应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

第一方面，本发明提供一种聚磷腈的制备方法，包括：

S1．将2,4,6-三溴苯酚溶于溶剂中，加入氢氧化钠，升温至30-80℃，反应0.5-4小时，反应结束后得到反应物a；

S2．将线性聚二氯磷腈溶于溶剂中，得到反应物b；

S3．将反应物b缓慢滴加到反应物a中反应，反应温度为60-90℃，反应时间为3-20小时；

S4．反应结束后回收溶剂，经水洗、过滤、干燥，制得所述聚磷腈。

本发明提供的聚磷腈的制备方法化学反应式如下所示：

本发明提供的聚磷腈的制备方法采用2,4,6-三溴苯酚、氢氧化钠与线性聚二氯磷腈为原料，先通过2,4,6-三溴苯酚与氢氧化钠反应生成2,4,6-三溴苯酚钠，再由2,4,6-三溴苯酚钠与线性聚二氯磷腈反应生成聚磷腈。制备方法工艺简单，易于控制，对生产设备要求不高，适用于工业化大规模生产。采用本发明提供的聚磷腈的制备方法制备的聚磷腈与高分子材料相容性好，并具有优良的阻燃性果，可用作多种高分子材料的阻燃剂。

作为本发明所提供的制备方法的一个优选方案，所述线性聚二氯磷腈与2,4,6-三溴苯酚的质量比为1：6-8.5。

进一步优选的，所述线性聚二氯磷腈与2,4,6-三溴苯酚的质量比为1：7.5-8.5。